Все обо всем. Том 3 - [9]

Другой характерный признак позвоночных — наличие кровеносной системы, то есть соединенных между собой кровеносных сосудов, по которым кровь разносит питательные вещества и кислород, добираясь до каждой клеточки организма. Мелкие сосуды, сливаясь, образуют более крупные — вены и артерии, главные из которых тянутся к центру кровеносной системы — сердцу. Позвоночные отличаются от прочих животных и своим хорошо развитым опорно-двигательным аппаратом, состоящим помимо скелета из мускулов и сухожилий. К позвоночному столбу прикрепляются ребра и кости, на которых держатся конечности.

Число конечностей у позвоночного никогда не превышает четырех, а у некоторых животных, например у змей, они и вовсе отсутствуют. Эти конечности могут иметь различный вид. У птиц одна пара конечностей превратилась в процессе эволюции в крылья, а у человека одна — в руки, а другая — в ноги. Типичные представители позвоночных являются обладателями хвостов. Однако точно так же, как некоторые из них, развиваясь, утратили конечности, человек на ранних стадиях своего существования лишился хвоста.

Что такое центробежная сила?

Когда какой-либо объект тянут или толкают так, что он изменяет свое положение (или с ним вообще происходят какие-то изменения), то говорят, что к нему прикладывают силу. Представьте, что вы тащите по земле тяжелое бревно, используя силу собственных мускулов. Стоит вам разжать руки, и оно неподвижно замрет на месте. Однако, допустим, вы катите то же самое бревно перед собой, вместо того чтобы тащить его. В этом случае оно будет продолжать некоторое время двигаться вперед, после того как вы перестанете толкать его. За счет чего это происходит?

Объяснение этому эффекту впервые было дано Исааком Ньютоном. Для этого он впервые ввел в обращение термин инерция. Инерция, которой обладает любое тело, заставляет его продолжать двигаться, когда действие силы, вызвавшей это движение, уже прекращено. В таком случае, при условии отсутствия сил сопротивления, тело должно перемещаться дальше по прямой линии с той же скоростью, что и на момент прекращения действия силы. Так будет до тех пор, пока оно не подвергнется воздействию другой силы. Что такое инерция, вы можете испытать на себя, когда автобус, на котором вы едете, резко тормозит, и ваше тело наклоняется вперед, стремясь продолжать движение. Давайте теперь перейдем к центробежной силе.

Заметим сразу, что любому из нас доводилось иметь с ней дело на практике. Мы замечаем результат ее действия всякий раз, наблюдая за объектом, движущимся по кривой траектории. Например, вы сидите в том же самом автобусе, когда он внезапно поворачивает за угол. Возможно, что через мгновение вы обнаружите, что, слетев с сидения, вы беспомощно растянулись в проходе. Никто не толкал вас: просто вы попали под действие центробежной силы. Природу этой силы можно объяснить, используя понятие инерции. Дело в том, что когда автобус заворачивает, то ваше тело стремится двигаться по прямой в прежнем направлении и выйти за пределы окружности, частью которой является дуга, описываемая автобусом при повороте.

Следует знать, что центробежная сила всегда толкает объект именно в этом направлении. Поэтому, поворачивая на велосипеде влево или вправо, вы наклоняетесь в ту же самую сторону. Тем самым вы уравновешиваете центробежную силу и не позволяете ей опрокинуть вашу машину.

Почему лед плавает?

Лед образуется, когда температура окружающей среды становится достаточно низкой, и вода замерзает, при этом заметно увеличиваясь в объеме. Известно, что из десяти литров воды получаетсяпримерно одиннадцать литровльда. Способность любого тела плавать или тонуть в воде определяется в соответствии с принципом, впервые сформулированным Архимедом, древнегреческим ученым, жившим в III веке до н. э. Он открыл закон, который впоследствии получил название закона Архимеда.

В нем утверждается, что всякое тело, погруженное в жидкость, выталкивается на поверхность с силой, равной весу вытесненной телом жидкости. Дерево в среднем вдвое легче воды, поэтому деревянный брусок удерживается на плаву количеством воды, равным половине его собственного объема. Кора пробочного дуба впятеро легче воды, а лед — примерно на одну десятую. Вот почему айсберг на девять десятых погружен вводу, и на самом деле он гораздо больше, чем нам кажется. Когда температура окружающей среды лишь ненамного ниже точки замерзания воды, то есть нуля градусов по шкале Цельсия, лед можно растопить без дополнительного нагревания, путем увеличения давления. При снятии добавочного давления, однако, вода снова замерзает.

Так, например, когда, набрав пригоршню снега, вы сжимаете его в руках, чтобы слепить снежок, часть снежинок при этом плавится, превращаясь в воду, которая вновь замерзает, стоит вам лишь разжать ладони. Расширение воды при образовании льда приводит к высвобождению значительной силы. Вода, из года в год заполняющая маленькую трещину в скале, превращаясь зимой в лед, увеличивается в объеме и в конце концов способна расколоть огромную глыбу из гранита! Этот процесс играет важную роль в выветривании и разрушении горных пород. Человек издавна научился использовать эту силу в своих целях. В огромных каменоломнях в Финляндии рабочие-каменотесы без особых усилий расщепляют гигантские обломки скал, заполняя имеющиеся в камне трещины водой и затем дожидаясь, пока она замерзнет.